Большая советсткая энциклопедия Переноса явления

Переноса явления

Переноса явления, кинетические процессы, необратимые процессы, в результате которых в физической системе происходит пространственный перенос электрического заряда, массы, импульса, энергии, энтропии или какой-либо др. физической величины. П. я. описываются кинетическими уравнениями (см. Кинетика физическая).

Причины П. я.— действие внешнего электрического поля, наличие пространственных неоднородностей состава, температуры или средней скорости движения частиц системы. Перенос физической величины происходит в направлении, обратном градиенту этой величины. П. я. приближают систему к состоянию равновесия.

К П. я. относятся: электропроводность — перенос электрического заряда под действием внешнего электрического поля; диффузия — перенос вещества (компонента смеси) при наличии в системе градиента его концентрации; теплопроводность — перенос теплоты вследствие градиента температуры; вязкое течение (см. Вязкость) — перенос импульса, связанный с градиентом средней массовой скорости. Перенос вещества вследствие градиента температуры — термодиффузию и обратный ей Дюфура эффект, гальваномагнитные явления и термомагнитные явления называются перекрёстными процессами, так как здесь градиент одной величины вызывает перенос др. физической величины. При определённых условиях для перекрёстных процессов выполняется Онсагера теорема.

Приведённые примеры относятся к П. я. в гомогенных системах, внутри которых отсутствуют поверхности раздела.

П. я. происходят также в гетерогенных системах, состоящих из гомогенных частей (подсистем), отделённых друг от друга или естественными поверхностями раздела (как жидкость и её пар), или полупроницаемыми мембранами.

При появлении в гетерогенной системе разности (перепада) электрического потенциала, давления, температуры между подсистемами возникают необратимые потоки заряда, массы и теплоты. К подобным П. я. относятся: электрокинетические явления — перенос заряда и массы из-за перепада электрического потенциала и давления: термомеханические эффекты — перенос теплоты и массы из-за перепада температуры и давления, в частности механокалорический эффект — перенос теплоты, вызванный разностью давлений.

П. я. в газах изучает кинетическая теория газов на основе кинетического уравнения Больцмана для функции распределения частиц; П. я. в металлах — на основе кинетического уравнения для электронов в металлах; перенос энергии в непроводящих кристаллах — с помощью кинетического уравнения для фононов кристаллической решётки.

Общую феноменологическую теорию П. я., применимую к любой системе (газообразной, жидкой или твёрдой), даёт термодинамика неравновесных процессов. С 1950—60-х гг. теория П. я. интенсивно разрабатывается на основе неравновесной статистической механики.

Лит. см. при ст. Термодинамика неравновесных процессов.

Д. Н. Зубарев.